【正文】 陣鍵盤的特點是：電路的I/O口需要相對較少，能有效節(jié)省I/O口資源浪費；但是硬件電路相對復(fù)雜，鍵盤掃描比獨立鍵盤掃描繁瑣，需要獨立軟件編程，完成鍵盤掃描，從而確定那個按鍵按下，做出相應(yīng)操作，矩陣鍵盤更適合多按鍵電路。對于每一個按鍵需要與單片機的I/O口相連，從而讀出鍵盤的狀態(tài)。這種方式適宜用來使單片機的時鐘與外部信號保持同步。應(yīng)注意，單片機每次訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器時，都要失去一個ALE脈沖。P1：8位、準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部含有上拉電阻。2 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的主要功能 本系統(tǒng)運用單片機來實現(xiàn)搶答器設(shè)計，主要包括一下幾個模塊：復(fù)位電路，晶振電路，矩陣鍵盤輸入，顯示模塊，報警電路。 同時要設(shè)置一個用于控制整個電路的開關(guān)，用來控制整個搶答器系統(tǒng)的清零、開始搶答及定時器預(yù)置等。 Matrix keyboard目 錄摘 要 IABSTRACT II1 前言 1 設(shè)計背景及意義 1 設(shè)計要求 2 設(shè)計內(nèi)容 2 設(shè)計內(nèi)容的擴展 32 系統(tǒng)概述 3 系統(tǒng)的主要功能 3 系統(tǒng)工作狀態(tài) 4 單片機STC89C52功能簡介 53 硬件電路設(shè)計 9 Proteus軟件介紹 9 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 9 按鍵輸入電路設(shè)計 11 顯示電路設(shè)計 14 報警電路設(shè)計 18 電源電路設(shè)計 19 下載器電路 20 總體電路設(shè)計 21 實物電路制作 224 軟件設(shè)計 23 Keil C51軟件簡介 23 主程序系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 23 程序流程圖 24 程序設(shè)計 26結(jié) 論 36參 考 文 獻(xiàn) 37致 謝 39 40 1 前言 設(shè)計背景及意義隨著科技的飛速發(fā)展，單片機已經(jīng)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎在每個領(lǐng)域都能找到單片機的影子?，F(xiàn)在單片機已進(jìn)入各個領(lǐng)域，以其功耗小、智能化而著稱，所以若利用單片機來設(shè)計搶答器，便使以上問題得以解決，針對以上情況，本文設(shè)計出以STC89C52單片機為核心的八路搶答器。[2]所以，為了改進(jìn)傳統(tǒng)搶答器的各種缺點，本課題采用STC89C52單片機設(shè)計搶答器系統(tǒng)。此外，設(shè)置一個控制開關(guān)，用來控制系統(tǒng)的清零、搶答開始及定時器的預(yù)置等。在當(dāng)今科技發(fā)展飛速的時期，STC89C52單片機的使用越來越廣泛。單片機只執(zhí)行片外存儲器中的程序；當(dāng)EA接Vcc時， CPU首先執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器中的程序，然后自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器中的程序。它是目前最好的仿真單片機及外圍電路軟件。即外部產(chǎn)生復(fù)位信號由單片機的9腳（RST）輸入，從而使單片機完成復(fù)位操作。獨立鍵盤的好處就是：每個按鍵單獨使用一根I/O線，鍵盤掃描容易，且獨立鍵盤每個按鍵互不影響。循環(huán)掃描工作方式，是在單片機工作的過程中調(diào)用鍵盤掃描子程序來響應(yīng)按鍵輸入。通常我們在顯示采用的方法有兩種：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。三極管導(dǎo)通，揚聲器工作，從而完成發(fā)聲電路。： 程序設(shè)計 主程序是軟件設(shè)計的靈魂部分，是關(guān)系到程序能否順利執(zhí)行的關(guān)鍵部分，主程序如下所示。 s_flag=1。(s_flag==1)) //開始鍵按下且答題鍵沒有人按下，進(jìn)行鍵盤掃描 { keyscan()。在矩陣鍵盤掃描的過程中，需要先將端口賦值，然后通過電平的變化來掃描出鍵盤的按鍵按下。s_flag=0。 break。 delay(5)。 //第二位顯示 WL=0。 } else { b_flag=0。 beep=0。（3） 添加調(diào)時按鈕，自己設(shè)置搶答時間以及答題時間的控制。感謝在大學(xué)期間為我們授業(yè)解惑的所有老師，沒有他們兢兢業(yè)業(yè)的工作，我不可能順利完成這次設(shè)計。同時介紹了各個模塊的軟件編程。 s_flag=1。 } else beep=1。 P0=table[time/10]。 //位選打開 P1=0xfb。 //當(dāng)?shù)谌齻€鍵按下時，觸發(fā)事件操作 case 0xee:key=4。 { temp=P3。y)。 TR0=1。 if(K0==0) { while(!K0)。此外，當(dāng)有選手按下后，就要封鎖電路，禁止其他選手搶答。 ：將下載器一端與單片機按照上圖連接起來，同時將下載器USB一端插入電腦，通過燒寫軟件將軟件程序?qū)懭氲絊TC89C52中。 報警電路設(shè)計在搶答器系統(tǒng)里，當(dāng)搶答時間快要結(jié)束時或者答題時間快要結(jié)束時，需要一個報警電路來提示搶答選手，所以在本次設(shè)計中添加了報警電路部分。比較常用的顯示器有1602液晶顯示器、數(shù)碼管顯示等。當(dāng)鍵盤上的一個按鍵被按下的時候，該按鍵的行線和列線就會被短路。當(dāng)鍵盤按下時，對應(yīng)端口與地相連，則直接將對應(yīng)的端口變成低電平，然后做出相應(yīng)的操作。： 時鐘頻率電路 復(fù)位電路設(shè)計 在搶答器電路中，難免會出現(xiàn)操作失誤，使得程序跑偏，或者出錯，所以需要復(fù)位電路來使得在出錯時使電路恢復(fù)正常工作。 當(dāng)STC89C52執(zhí)行來自外部程序存儲器的指令代碼時，PSEN每個機器周期兩次有效。（3） 控制線：共4根RST復(fù)位輸入信號，高電平有效。主持人按下復(fù)位按鈕則搶答重新開始。先在Proteus軟件上畫出系統(tǒng)的各部分硬件電路設(shè)計框圖，并且在Keil軟件上完成對應(yīng)的軟件程序設(shè)計，實現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能。單片微型計算機（Single Chip Microputer）階段，微控制器（Micro Controller Unit）階段，SoC單片機(System On Chip)階段。 摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和普及，各種各樣的競賽越來越多，其中搶答器的作用也就顯而易見。著名的單片機生產(chǎn)企業(yè)有Atmel、STC、飛利浦、Intel、Philips等公司。硬件設(shè)計內(nèi)容主要包括：復(fù)位電路，晶振電路，矩陣鍵盤輸入，LED顯示模塊，報警電路部分。按下開始按鍵顯示搶答時間允許搶答顯示搶答選手號碼和剩余搶答時間本次搶答無效開始答題，限制答題時間，予以倒計時搶答時間未到有人搶答搶答時間到無人搶答答題完成，系統(tǒng)清零，準(zhǔn)備下次搶答按下答題鍵 單片機STC89C52功能簡介本次畢業(yè)設(shè)計采用的是STC89C52型號的單片機，也是16路搶答器電路的核心處理器。在振蕩器工作時，在RST上作用兩個機器周期以上的高電平，便可實現(xiàn)復(fù)位操作。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN無效。復(fù)位電路是單片機的初始化操作，使單片機從0開始執(zhí)行程序。每個獨立鍵盤需要單獨使用一根I/O線，所以當(dāng)一個電路中鍵盤輸入較多時采用獨立鍵盤設(shè)計就會造成I/O口的大量浪費，從而造成I/O口不夠用。將所有的列線都置為高電平，行線逐個置為低電平。由于搶答器電路中需要顯示的數(shù)據(jù)比較簡單，如若采用1602液晶顯示就會有些浪費。當(dāng)答題時間和搶答時間小于5秒后，則會啟動報警電路。燒寫成功后，則可驗證本系統(tǒng)的軟件部分與硬件部分是否對應(yīng)，以及測試本系統(tǒng)的是否能實設(shè)計要求中的各個功能模塊。若無選手搶答，則倒計時，當(dāng)剩余五秒時，觸發(fā)報警程序，即定時器中斷2。 TR0=1。 } } }當(dāng)開始鍵按下時，s_flag是矩陣鍵盤的標(biāo)志位，s_flag=0表示矩陣鍵盤有人按下，即有人搶答。}以上就是延時函數(shù)，參數(shù)z為形式參數(shù)，當(dāng)需要調(diào)用延時函數(shù)時，只需在函數(shù)里賦值，即可達(dá)到所需的延長時間，如delay（50000）就為半秒鐘延時。 switch(temp) { case 0x7e:key=1。TR0=0。 //第三位顯示 WL=0。 delay(5)。}下面部分為報警程序設(shè)計，當(dāng)?shù)褂嫊r剩下5秒時，蜂鳴器和小燈交替工作，即小燈亮一下，蜂鳴器響一下，提示選手。 gled=1。本次設(shè)計雖然已經(jīng)完成了搶答器所具備的基本功能，但是還有好多功能沒有實現(xiàn)。還要感謝所有的同學(xué)和舍友，當(dāng)我遇到難題時可以同他們一起討論，眾人拾柴火焰高，許許多多設(shè)計中的難題都在討論中迎刃而解。（2） 將每位選手的搶答鍵設(shè)置成無線鍵盤控制，這樣就能美觀實用，在搶答比賽中更方便使用。 TL1=(6553650000)%256。 gled=0。 P1=0xfd。 //段選打開